Von Moskitos übertragbare Krankheiten wie Malaria werden mittels Bio-3D-Druck erforscht

Moskitostiche können zu verherenden Krankheiten führen. Möglicherweise haben Sie bereits schon einmal von Denguefieber, Malaria, Zika Virus, Frühsommer-Meningoenzephalitis (FSME) oder Lyme-Borreliose gehört. All dies sind teilweise für den Menschen tödliche Krankheiten, die durch den Stich einer Moskito übertragen werden können. Daher ist es wohl wenig verwunderlich, dass dieses doch so kleine Tier auf der Liste der gefährlichsten Tiere der Welt zu finden ist. Denn wie eine Studie der Weltgesundheitsorganisation WHO zeigt, sterben jährlich rund 725.000 Menschen weltweit an den Folgen eines solchen Stiches. Zum Vergleich: auf dem zweiten Platz liegt der Tod durch eine Schlange, dessen Wert vergleichsweise bei gerade einmal 50.000 Sterbefällen liegt. Um Moskitos und die übertragbaren Krankheiten aber nun besser untersuchen und erforschen zu können hat sich Forschende der Rice Unviersity aus Houston und der Tulane University aus New Orleans mit dem 3D-Druck von künstlicher Haut beschäftigt.

Die Tatsache, dass durch diese Krankheiten schwerwiegende Folgen entstehen können zeigt erst, wie wichtig die Forschung von Moskitos ist. Im Detail geht es hierbei um das Fressverhalten der Stechmücken, die sich an unserem Blut zu schaffen machen. Da eine solche Art der Untersuchung in der Regel zu Lasten des Budgets der Forschungslabore geht, haben sich die Bioingenieure den 3D-Druck zu Nutze gemacht. Denn „viele Mückenexperimente beruhen immer noch auf menschlichen Freiwilligen und tierischen Versuchspersonen“, erklärt Kevin Janson, Doktorand des Bioingenieurwesens an der Rice University und leitender Mitautor einer Studie über die Forschung.

Bioprinting zur Herstellung von synthetischer Haut

Der wohl größte Nachteil bei der Erforschung von Moskitos bezieht sich auf die Suche nach Probanden. Um demnach keine menschliche Haut mehr in Verbindung mit Moskitos bringen zu müssen, entschied sich das Forscherteam eine Art Pflaster herzustellen, welches aus einer 3D-gedruckten synthetischen Haut besteht. Jedes dieser Plaster ist mit enorm kleinen Kanälen ausgerüstet, durch die Blut gepumpt werden kann. Diese Pflaster, die aus gelatineartigem Hydrogel gebildet werden, sollen nach dem 3D-Bioprinting für die Fütterungen der Moskitos genutzt werden. Diese Hydrogele wurden laut dem offiziellen Forschungspapier mit der Open-Source-Software Blender entworfen und anschließend dessen Graustufenwerte an ausgewählten Stellen auf 60 % Intensität angepasst. Anschließend wurden diese mittels dem DLP-Verfahren auf einem Lumen X Bioprinter hergestellt. Die dabei genutzte Schichtdicke lag bei 50 μm, wobei drei Hydrogele gleichzeitig in 3D gedruckt worden sind, was eine Gesamtherstellungszeit von 23 Minuten bedeutet.

Eingelegt in durchsichtigen Plastikboxen, die mit Kameras ausgestattet sind, kann somit das Verhalten wie beispielsweise wie oft die Tiere pro Stelle landen, ihre Verweildauer, ob sie zustechen oder nicht und auch wie lange sie mit Fressen beschäftigt sind. Die einzelnen Hydrogele wurden entweder mit defibriniertem Blut, roter Tusche oder peripheren Blutausstrichen ausgestattet. Die Forscher kommen zu der Conclusio, dass diese Art der Mückenforschung das bisherige Wissen weit überschreitet und auch unabhängig von Mückenart und Blut aus verschiedenen Quellen nutzbar ist. Somit kann ebenfalls eine Wirtspräferenz der Moskitos ermittelt werden, was auf der anderen Seite eine Möglichkeit zum besseren Schutz der Tiere bieten kann und somit globale Gesundheitsprobleme dank 3D-Druck wohl bald schon entgegenwirken. Falls Sie mehr darüber erfahren möchten, dann finden Sie HIER das Forschungspapier.

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*Titelbildnachweis: Scinexx